Im vergangenen Beitrag zum solaren Deckungsgrad, haben wir versprochen, dass wir uns den Systemnutzungsgrad von thermischen Solaranlage in einem weiterer Beitrag näher anschauen wollen. Das war die nächste solarthermische Größe, über die ich bei der Recherche gestolpert bin. Und weil ich gerne wissen wollte, was sich dahinter genau verbirgt, habe ich mich mal wieder auf die Suche nach guten Erklärungen und genauen Definitionen gemacht. Nachfolgend habe ich zusammengefasst, was ich dazu herausgefunden habe und wie ich es verstehe.

Der Systemnutzungsgrad

Der Systemnutzungsgrad spielt in der Solarthermie eine wichtige Rolle. Bei der Planung und Auslegung von Solaranlagen geht es dabei um die Wirtschaftlichkeit, der gesamten Anlage. Dabei betrachtet man auch den Deckungsgrad, um Aussagen über die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage treffen zu können.

Der Systemnutzungsgrad gibt Auskunft darüber, wie viel von der eingestrahlten Solarenergie von der Anlage tatsächlich als Warm- oder Heizwasser nutzbar wird. Einfach ausgedrückt: Was kommt an Solarenergie rein und was steht für die Nutzung zur Verfügung. Das Ergebnis kann sich dabei auf einen oder mehrere Monate oder auf ein ganzes Jahr beziehen. Der Systemnutzungsgrad wird als Prozentwert ausgegeben. Bei der Planung einer Solarthermieanlage betrachtet man den  solaren Deckungsgrad und den Systemnutzungsgrad.

Solarer Deckungsgrad und Systemnutzungsgrad verhalten sich gegenläufig

Erinnern wir uns kurz an die Aussage des Deckungsgrades: „Der solare Deckungsgrad gibt den Anteil der Energie an, welche durch die Solaranlage für Heizzwecke und/oder Warmwasserbereitung zur Deckung des Bedarfs bereitgestellt wird.“ Hierbei geht es lediglich darum, in wie weit der Bedarf gedeckt wird. Er trifft keine Aussage über die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage.

Ein Beispiel: Soll  nicht nur der Wärmebedarf für Warmwasser sondern auch für die Heizungsunterstützung eines Einfamilienhauses im Winter möglichst hoch abgedeckt werden, könnte man durch mehr Kollektorfläche zwar einen höheren solaren Deckungsgrad erzielen, hat aber im Sommer natürlich einen großen Überschuss (siehe Grafik im Beitrag Deckungsbeitrag). Denn im Sommer ist die Wärmeproduktion am größten, während der Bedarf am geringsten ist. Wohin mit der ganzen Wärme im Sommer? Sie bleibt dann ungenutzt und wenn die Anlage zu groß dimensioniert ist, sinkt die Wirtschaftlichkeit, was sich in einem niedrigen Systemnutzungsgrad ausdrückt. Um den wirtschaftlichen Betrieb einer thermischen Solaranlage zu erreichen, schaut man sich deshalb beide Werte an.

Für mich ergibt sich bei gleicher Speichergröße daraus folgende Formel:

  • Je höher der solare Deckungsgrad, desto geringer der Systemnutzungsgrad

Bei beiden Größen, Systemnutzungsgrad und Deckungsgrad, wird der Wärmebedarf in die Rechnung mit einbezogen, er dient als Ausgangsbasis. Auch hier gilt wieder, dass eine individuelle Betrachtung der Gegebenheiten und Ziele erforderlich ist. Was wiederum von den verschiedenen Anwendungsbereichen abhängt:

  • Solaranlagen im Ein- und Mehrfamilienhaus – Warmwasserbereitung und/oder Heizungsunterstützung, Wasch- und Spülmaschinenspeisung
  • Hotel, Gewerbe, Industrie, Landwirtschaft – Solare Prozesswärme, Solare Nah- und Fernwärme, Solares Kühlen, Klimatisierung

Um die gängigsten Beispiele zu nennen.

Wie beeinflussen Speicher den Systemnutzungsgrad?

Dazu habe ich leider sehr wenig Informationen im Netz gefunden, doch ich denke je größer der Speicher, desto besser der Systemnutzungsgrad, weil sich mehr gewonnene Wärme speichern und bei Bedarf abrufen und nutzen lässt. Bei größeren Anlagen käme damit Saisonspeichern wahrscheinlich eine wesentliche Rolle zu. Doreen berichtete bereits über Möglichkeiten im größeren Stil, zur langfristigen Wärmespeicherung. Über Expertenkommentar zu diesem Thema freuen wir uns.

Zum Nach- und Weiterlesen finde ich folgende Seiten interessant:

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